专利名称：一种屏幕可翻转的显示设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种显示设备，特别是一种屏幕可翻转的显示设备。
背景技术：
随着科技进步，显示设备的应用越来越广泛，如大多数的自助设备(例 如取款机、排队机等)都使用平板显示器，平板显示器用作终端用户操作 界面已经成为一种趋势。而在这些使用平板显示器的自助设备中，无论是 室内的还是半户外的，基本上都是采用水平放置的屏幕设计，此屏幕放置 形式属于传统的显示方式，使用较为方便，因此用户易于接受，但这种传 统的屏幕放置方式久而久之会使用户感觉没有新意，用户的使用体验不佳， 甚至产生抗拒心理，影响到自助设备的使用效率。为了让用户有新的体验， 一些显示设备将平板显示器屏幕设计成垂直显示，垂直的显示方式不仅能 使屏幕看起来比实际的更大，而且可以增加用户新的体验。但是，仅仅使 屏幕变成垂直显示也并不能长期的让用户保持新鲜感和愉悦感。
因此，提供一种能够自动翻转的屏幕显示技术是非常必要的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种屏幕可翻转的显示设备，所 述显示设备能够根据显示器的放置方向自适应地调节屏幕中画面的显示方 向。为解决上述技术问题，本发明提供一种屏幕可翻转的显示设备，其包 括显示器及控制所述显示器的主机，所述显示器内倾斜设置至少一滚动槽， 所述每一滚动槽的两端分别设置一开关，所述每一滚动槽内设置一随显示 器翻转而滚动并启闭所述开关的滚动球。
更具体地，所述显示器内倾斜设置一滚动槽，所述滚动槽内设置一滚 动球，所述滚动槽的两端分别设置一开关，当所述滚动球滚动至所述滚动
槽的一端，关闭相应的开关，显示器的屏幕处于水平显示状态；当所述滚 动球滚动至所述滚动槽的另一端，关闭相应的开关，显示器的屏幕翻转为 垂直显示状态。
更具体地，所述滚动槽与水平方向呈45度角倾斜。
更具体地，所述显示器内设置两个滚动槽，其中一滚动槽两端分别设 置开关，另一滚动槽两端分别设置开关；所述两个滚动槽中分别放置滚动 球；其中任一个滚动球滚动并关闭相应的开关，所述主机检测所述开关的 状态并相应的调节屏幕的显示方向。
更具体地，所述其中一滚动槽与水平方向成45度角放置，所述另一滚 动槽垂直于前述滚动槽。
更具体地，所述滚动槽与水平线及与垂直线之间的夹角大于arcsin
其中/为滚动球所受到的静摩擦力，m为滚动球的质量。 更具体地，所述开关为相位开关。
本发明在显示设备中放置滚动槽，在滚动槽两端分别设置相位开关， 当显示器翻转，滚动球滚动后关闭相位开关，由主机自动检测到开关状态， 调节屏幕画面的显示方向。这种自适应的方式，实现了显示器在垂直和水平放置时自动翻转调节屏幕画面的功能，给用户带来方便、灵活、多样的 使用体验，而且，能够让用户拥有使用的愉快感，让用户易于接受和乐于 使用。
图1是本发明屏幕可翻转的显示设备的显示器竖直放置时的主视图； 图2是本发明屏幕可翻转的显示设备的显示器竖直放置时的侧视图； 图3是本发明屏幕可翻转的显示设备的显示器水平放置时的主视图； 图4是本发明屏幕可翻转的显示设备的显示器水平放置时的侧视图； 图5至图7是本发明屏幕可翻转的显示设备的第一种实施方式的示意
图8至图12是本发明屏幕可翻转的显示设备的第二种实施方式的示意
图13是本发明屏幕可翻转的显示设备的力学分析图。
具体实施例方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图 及实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具 体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1，显示设备通常包括显示器IOO及处理用户指令及控制显示 器的主机200。图1及图2分别为显示设备的显示器100竖直放置时的主视 图及侧视图。图3及图4分别为显示设备的显示器100水平放置时的主视图及侧视图。
请一并参阅图5，显示器100竖直放置时，分别定义顶部边缘为a边， 底部边缘b边，左侧边缘为c边，右侧边缘为d边。显示器100的横轴线 及纵轴线分别将其分割为左上部、右上部、左下部、右下部。
图5至图7为本发明第一种实施方式的示意图。显示器100内设置一 个长条形的滚动槽AB，所述滚动槽AB倾斜设置，即与水平方向及垂直方向 成一定角度。在本实施方式中，所述滚动槽AB与水平方向呈45度角。滚 动槽AB的两端分别设置相位开关A和相位开关B，滚动槽AB内放置一个滚 动球0。此时布i定相位开关A和B有两种状态关闭(true )和开启(false )。 如图5所示，滚动球0滚动到滚动槽AB的相位开关B端，压住相位开关B, 此时开关B关闭(B=true),屏幕处于垂直显示状态，且a边在上，b边在 下。
当将显示器100按顺时针旋转90度时，如图6所示，此时滚动球滚到 滚动槽AB的相位开关A端，压住相位开关A，此时相位开关A关闭(A-true )， 屏幕处于水平显示状态，且c边在上，d边在下。于是，显示器的控制方式 如下
其中，S，代表屏幕中画面显示的状态，V为垂直显示，H为水平显示。 即A=true且B-false时，屏幕垂直显示；A=false且B=true时，屏幕水平 显示。
当显示器100按照图1中状态逆时针旋转90度时，旋转到如图7的状 态，屏幕应当处于水平状态；然而，此时开关B关闭(B=true),根据结论屏幕实际上处于垂直状态。这显示了第一种实施方式的局限性，即显示器 只能顺时针旋转以实现屏幕水平显示；也就是说，显示器只能通过先顺时
针旋转90然后再逆时针旋转90度这样来回切换来改变屏幕的显示状态。
为了能够克服以上不足，本发明提供了第二种实施方式，即可以自由 旋转显示器并准确地确定屏幕的显示方式。如图8所示，显示器100中设 置两个滚动槽AB和CD，所述滚动槽AB与水平方向呈45度角，由右上部向 左下部倾斜，所述滚动槽AB中设置相位开关A和B;所述滚动槽CD与所述 滚动槽AB垂直，滚动槽CD中有相位开关C和D;所述滚动槽AB和CD中 分别放置滚动球<9,和<92。同样，假定相位开关有两个状态关闭(true) 和开启(false)。如图8中所示，当显示器100竖直;^丈置时，O,处在B端， 开关B关闭(B=true)，"处在D端，开关D关闭(D=true)，此时屏幕垂 直显示，且a边在上。
将显示器100顺时针方向旋转90度，如图9所示，O,处于A端，开关 A关闭(A-true)， Q处于D端，开关D关闭(D=true ),此时屏幕水平显示， 且c边在上。
同理，在图8状态下，将显示器100逆时针方向旋转90度，如图10 所示，O,处于B端，开关B关闭(B=true )， 02处于C端，开关C关闭(C=true ), 此时屏幕也呈水平显示，但d边在上。
同理，在图IO状态下，将显示器100再向逆时针方向旋转90度，将 可以得到b边在上时，开关和屏幕的状态变化。此时，O，处在A端，开关A 关闭(A=true), q处在C端，开关C关闭(C=true)，此时屏幕垂直显示， 且b边在上。
8综上所述，可以得到如下显示器的控制方式:
F。 ， (5 = & D =/>7 0 FA ， (J = /,we & C = K爿=/rae & D = Rwe)
其中，^，代表屏幕中画面显示的状态，F。为垂直显示且a边在上，j^为垂 直显示且b边在上，//。为水平显示且c边在上，/^为水平显示且d边在上。 在本实施方式中，用4个状态开关联合控制屏幕的显示状态，分别对应显 示器的不同放置方位，很好的解决了第一种方案中屏幕回来旋转的局限性。 当主机200检测到4个开关的相应状态时，会自动控制并调整屏幕的显示 状态，这样就能够把4个显示状态分别准确地独立表示，简单灵活。
更具体地，本发明将给出滚动球由一端滚动到另一端的起始条件，即 滚动槽在何种角度时滚动球开始滚动。
如图ll所示，在顺时针旋转过程中，滚动槽AB与水平线平行，滚动 槽CD与水平线垂直，滚动球处于静止状态。屏幕继续旋转，如图12所示， 滚动球处于即将开始滑动的临界状态中，如力学分析图13所示，当滚动球 滑动之前，滚动球受到重力，支撑力和静摩擦力的作用。随着倾斜角《增大， 重力在滚动槽方向上的作用力^不断增大，此时滚动球所受到的静摩擦力/ 也随之增大，且等于巧。当《大于滚动球的最大静摩擦力时，滚动球将产生 一个沿滚动槽向下方向加速度，此时滚动球开始向A端运动，由公式
《=G sin ^ =附g sin S
可得:当0^0<丘时，可得，e^arcsin丄时，即滚动槽AB与水平线之间的夹角大 2 附g
于arcsin丄时，滚动J求开始〉衮动。 附g
若假设滚动球作均加速直线运动，且滚动槽的长度为S,由匀加速直线 运动的公式
V, = V。 + W
v,—《=2必 可得，滚动球到达A端所需的时间t为
那么，可以近似推导出滚动槽在倾斜角达到arcsin丄时，滚动球经过J^秒
可到达A端，使A开关关闭。而在实际过程中，加速度a会随着倾斜角的 变大而变大，滚动球的速度会越来越快，所以滚动球实际到达A端的时间
会小于J^。当滚动球达到A端，开关A关闭，主机200检测到开关的变
化状态，就能够快速准确地控制调整屏幕显示状态。
根据以上描述，本发明给出了一个较为完整的可水平和垂直放置的显 示器的屏幕自适应翻转解决方案。在显示设备中，比如自助设备的显示设 备中应用此发明，可以极大的提高设备的灵活性和易用性，增强了使用功
能；同时也提高了自助设备本身的使用率，使得自助设备应用者大大的提 高了工作效率。
根据本发明的原理，不限于采用一个或两个滚动槽，为保证翻转控制 效果，如避免滚动球受阻无法滚动的情况，可采用多个滚动槽和滚动球，如采用多个平行的滚动槽，或多组垂直的滚动槽，皆在本发明所涵盖的范 围之内。
以上所述仅为本发明的实施方式而已，并不用以限制本发明。凡在本 发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在 本发明权利要求的保护范围之内。
权利要求
1、一种屏幕可翻转的显示设备，其包括显示器及控制所述显示器的主机，其特征在于，所述显示器内倾斜设置至少一滚动槽，所述每一滚动槽的两端分别设置一开关，所述每一滚动槽内设置一随显示器翻转而滚动并启闭所述开关的滚动球。
2、 根据权利要求1所述的屏幕可翻转的显示设备，其特征在于，所述 显示器内倾斜设置一滚动槽，所述滚动槽内设置一滚动球，所述滚动槽的 两端分别设置一开关(A,B)，当所述滚动球滚动至所述滚动槽的一端，关 闭相应的开关(A=true)，显示器的屏幕处于水平显示状态(H);当所述滚 动球滚动至所述滚动槽的另一端，关闭相应的开关(B=true),显示器的屏 幕翻转为垂直显示状态(V)。
3、 根据权利要求2所述的屏幕可翻转的显示设备，其特征在于，所述 滚动槽与水平方向呈45度角倾斜。
4、 根据权利要求2所述的屏幕可翻转的显示设备，其特征在于，所述 主机控制所述显示器的控制方式为其中，5_代表屏幕中画面显示的状态，V为垂直显示，H为水平显示，即 A二tme且B:false时，屏幕垂直显示；A=false且B=true时，屏幕水平显示。
5、根据权利要求1所述的屏幕可翻转的显示设备，其特征在于，所述 显示器内设置两个滚动槽，其中一滚动槽两端分别设置开关(A、 B)，另一 滚动槽两端分别设置开关(C、 D);所述两个滚动槽中分别放置滚动球；其中任一个滚动球滚动并关闭相应的开关，所述主机检测所述开关的状态并 相应的调节屏幕的显示方向。
6、 根据权利要求5所述的屏幕可翻转的显示设备，其特征在于，所述主机控制所述显示器的控制方式为<formula>formula see original document page 3</formula>其中&，代表屏幕中画面显示的状态，p;为垂直显示且a边在上，R为垂直显示且b边在上，A为水平显示且c边在上，仏为水平显示且d边在上; A=true、 B=tme、 C=true、 D^true分别表示相应的开关关闭。
7、 根据权利要求5所述的屏幕可翻转的显示设备，其特征在于，所述 其中 一滚动槽与水平方向成45度角放置，所述另 一滚动槽垂直于前述滚动槽。
8、 根据权利要求5所述的屏幕可翻转的显示设备，其特征在于，所述滚动槽与水平线及与垂直线之间的夹角大于arcsin丄，其中/为滚动球所受附g到的静摩擦力，m为滚动球的质量。
9、 根据权利要求1至8中任一项所述的屏幕可翻转的显示设备，其特 征在于，所述开关为相位开关。
全文摘要
本发明提供了一种屏幕可翻转的显示设备，其包括显示器及控制所述显示器的主机，所述显示器内设置两个滚动槽，所述每一滚动槽两端分别设置开关，每一滚动槽中分别放置滚动球；翻转所述显示器，其中任一个滚动球滚动并关闭相应的开关，所述主机检测所述开关的状态并相应的调节屏幕的显示方向。所述显示设备能根据显示器的放置方向自适应地调节屏幕中画面的显示方向，实现了显示器在垂直和水平放置时自动翻转屏幕画面的功能，给用户带来方便、灵活、多样的使用体验。
文档编号H05K7/16GK101540124SQ200910104910
公开日2009年9月23日 申请日期2009年1月6日 优先权日2009年1月6日
发明者吴涵渠, 勇 王, 王昊翔, 田景松, 翔 肖, 颜春晓 申请人:深圳市奥拓电子有限公司